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輕鋼容易倒塌?揭秘不知“輕重”的輕鋼是怎么顛覆建筑界的!

2021-06-22 16:56:12

輕鋼自重輕,但是它堅固到可以抵抗12級颶風、9級地震,這么大的外力卻無法摧毀它,是不是天方夜天譚,空穴來風呢?其實這一切都符合力學的原理,今天就來揭秘輕鋼為何這么不知“輕重”……


蒙皮效應


一般認為的蒙皮效應是指在建筑物的表面覆蓋材料(屋面板和墻板)利用本身的剛度和強度對建筑物整體剛度的加強作用。


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它是在縱橫肋上蒙上金屬薄板而形成的帶肋薄殼結構,蒙皮與肋共同工作,蒙皮自身在其平面內具有很大的拉、壓和剪切強度,且由于有肋的作用,蒙皮不會失穩。蒙皮結構具有較大承載力及剛度,而自重卻很輕。


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湖北輕鋼房屋結構如何體現蒙皮效應


蒙皮效應的結構概念來自于飛機和輪船行業,輕鋼結構的蒙皮效應是指把骨架用特定的結構板(OSB板、硅酸鈣板等)蒙起來,形成一層蒙皮,所產生的力學效果叫蒙皮效應。


從3個方面進行蒙皮效應的力學效果:

1、只有骨架的情況下

2、在骨架內部加設斜撐的情況下

3、在有骨架和斜撐的情況下,采用OSB板進行蒙皮


我們通過一個模型來直觀展示一下。


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蒙皮效應模型


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蒙/皮/效/應

蒙皮是指把骨架用特定的結構板(OSB板、硅酸鈣板等)蒙起來,形成一層蒙皮,所產生的力學效果叫蒙皮效應。


通過3個不同的實物模型對比,在同等條件下,不同的表現,體驗蒙皮效應的力學效果

1:只有骨架的情況下

2:在骨架內部加設斜撐的情況下

3:在有骨架和斜撐的情況下,采用OSB板進行蒙皮


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湖北輕鋼別墅廠家利用蒙皮效應,使得只有輕鋼龍骨的框架蒙上OSB板后,利用了力的水平傳遞,加大了整體的受力程度,讓房屋更加牢固穩定。


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蒙皮效應的作用


(1)在門式剛架中的屋面板用于抵抗山墻抗風柱傳來的水平荷載,將其傳遞至檐口處,再通過墻面蒙皮效應或支撐傳至基礎。


(2)門式剛架中山墻面,利用墻板抗剪蒙皮作用后,可將山墻面框架設計成排架且不加柱間支撐(墻面開洞面積過大則除外)。


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(3)在豎向重力作用下,屋面檁條會產生側彎曲和扭轉變形,通過連接在檁條上的板,將消除此變位,面板蒙皮效應將其剪力傳至檁條與屋面梁連接處,再通過檁條與屋面梁連接件傳至各個屋面梁上。


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(4)板平面內有足夠剛度可對檁條上翼緣形成側向約束,減少了檁條的穩定計算長度,大大提高了檁條的穩定承載能力。


(5)屋面蒙皮使各個平面剛架連成整體空間結構,減少剛架側移。當檐口較高,由柱頂側移控制結構計算時,可帶來經濟效益。


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蒙皮效應在輕鋼房屋中的意義


蒙皮效應使得各平面的剛架組合在一起,形成了具有空間剛度的和穩定的建筑,可取代或部分取代屋蓋系統支撐間的縱向系桿,可減少屋面的橫向水平支撐,有很好的經濟效益;將山墻框架設計成全部簡支的小排架,且不設柱間支撐,對于邊墻,如果門窗開洞數量多,使蒙皮效應大大減弱。


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此時,可全部由柱間支撐抵抗縱向水平荷載;可省去檁條上翼緣拉條系統的設置,帶來一定經濟效益;在檐口較高、由剛架側移控制設計時,可減小剛架側移,從而減少用鋼量。


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在垂直荷載作用下,坡頂門式剛架的運動趨勢是屋脊向下、屋檐向外變形。屋面板將與支撐檁條一起以深梁的形式來抵抗這一變形趨勢。這時,屋面板承受剪力,起深梁的腹板的作用。而邊緣檁條承受軸力起深梁翼緣的作用。


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對于坡頂門式剛架,抵抗豎向荷載作用的蒙皮效應取決于屋面坡度,坡度越大蒙皮效應越顯著;而抵抗水平荷載作用的蒙皮效應則隨著坡度的減小而增加。


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閱讀完本文相信你已經對歐立達輕鋼結構房屋是否牢固有了答案,輕鋼結構房屋使用的是精 確的力學原理,所以能達到傳統房屋無法與之媲美的性能!


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